教育

AI(人工知能)開発において必須の「Python」、その特徴と勉強方法とは

python

AI(人工知能)の開発についての本やサイトを見ているとほぼ必ずといってもいいくらいpythonというプログラミング言語の名前が出てきますよね。

プログラミング言語は他にもたくさんあるのにAI(人工知能)をやりたいならpythonを学ぶという自然な流れがあり多くの本やサイトに反映されています。

中村
中村

しかしどうしてこの2つがセットになっているかpythonの特徴から語られることが多くないのも事実。

そこで今回はAI(人工知能)開発でどうしてpythonが人気なのかについて触れていきどのように勉強していけばいいかを解説、おすすめの学習サイトや書籍を紹介した上で実際に開発する際に押さえておきたいポイントについてもお伝えしていきます。

それではまず、pythonとは何かについてからお話しましょう。

Pythonとは

pythonとは

AI(人工知能)とセットで語られることの多いpythonの歴史は20年近くまでに遡ります。

1991年にオランダ人のグイド・ヴァン・ロッサムという人物が開発。このユニークな名前の由来はイギリスのBBCが制作して高い人気を誇ったコメディである「空飛ぶモンティ・パイソン」が由来となっています。

この言語の特徴はプログラムを少ない分量で書いたり読みやすくなるよう考えられていること。例えばプログラミング言語で定番であるHello worldを出力するとします。長い歴史を持つ言語の1つであるC++では以下のように書くことになります。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
cout << “Hello world” << endl;
}

一方でpythonで同じ指示を出す際は以下の通り。

Print(“Hello world”)

このようにコードがシンプルな分ミスも起きにくく開発効率が高いというのがこの言語の強みです。

PythonはなぜAI(人工知能)開発で人気なのか

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強みや特徴についてわかったところでなぜAI(人工知能)といえばpythonなのかという疑問が残りますよね。

前の章でも触れたコードの見やすさや書きやすさの他にAI(人工知能)で必要なライブラリがpythonには揃っていることが挙げられます。

AI(人工知能)の開発で鍵となるのは数学の理論をプログラム上でも実現させること。pythonのライブラリには行列や統計など数学の中でも欠かせないものを手軽に行えるものが用意されています。なので実際に手を動かしてどのように動いているかを見ながら理論を学習していくことも可能。

Anacondaのような優れたソフトもあり、AI(人工知能)の開発に適した環境を作りやすいのもpythonが人気となる決め手となっています。

Pythonのおすすめ勉強方法

勉強しているイメージ

pythonを学ぶ上で効果的な方法の1つは作りたいものを決め、必要な専門知識を得ながら実際に作っていくことです。

例えばAI(人工知能)の開発を目的とする場合はどういったものを作りたいか見つけ、pythonでどのように実装すればいいか調べていくこと。具体的には「写経」というコードの書き写しを行いどういう仕組みで動かしているかを把握。その上で違ったデータセットを使ったり新しく機能を追加するなど自分なりにアレンジを加えていくのです。

しかし基本的な文法が怪しいのに写経しても何が何だかわからないですよね。

学習を始めたばかりの方は作りたいものを「目標」として設定し、そこから逆算して基礎から学習していくのがおすすめです。

そういった基礎的な内容を勉強していく上でプログラミングスクールに通わなくてもWebサイトや書籍によって学習することは十分可能です。

次の章からおすすめのサイトと書籍を見ていきましょう。

Pythonを勉強するのにおすすめのサイト

website

Progate

progate

まず一つ目にご紹介するのは「Progate」。このサイトではプログラミングについて文法や用語がスライド形式で丁寧に説明されています。スライドにはイラストがたくさんあり親しみやすいのも魅力的な点。

ひと段落するごとに実際にコードを書きながら理解度チェックを行えるのでしっかり順を追って学習を進めることができます。

コードを書くのはサイト上なので環境構築をせず登録したその日から勉強を始めることも可能

月額980円で有料プランに変更すればpythonの他にも全てのコースを受講できるのでプログラミングについて手軽に幅広く取り組みたいという人におすすめです。

Progate

Paiza

paiza

Progateではスライドで学習するのに対しPaizaでは動画を見ながらの学習になります。

動画一本につき時間は3分程度。

そして動画の終わりに練習問題がありちゃんと理解できたかを確認しながら次に進んでいくことができます。

Progateと同じくサイト上でコードを書くので環境構築は不要です。Paizaでは有料で応用的な講座も用意されており、AI(人工知能)についてpythonで学んでいくこともできます。

Paizaにはスキルチェックいう問題演習のページがあるのも見逃せない点でしょう。

難しい問題が解けるとプレバトの名人や特待生のようにランクアップしていきます。

エンジニアの求人も同じサイトで用意されておりランクによって受けられる会社が増えたりスカウトを受けられるのでそのまま仕事に繋げられるのが大きな魅力です。

Paiza

udemy

udemy

udemyではProgateやPaizaと違い、受講したい講座を購入するという形を取ります。

ですから一度買ってしまえばほぼ無期限で必要な時に何度でも見直すことが可能です。

AI(人工知能)についてがっつり取り組むだけでなくpythonの基礎など数多くの講座が用意されています。

なので自分に合ったテーマや講師を選べるのがこのサイトのいいところ。

セールをやる頻度も高いので安くなっている時に必要となりそうな講座をまとめて買っておくのがベストです。

Udemy

Pythonを勉強するのにおすすめの書籍

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独学プログラマー Python言語の基本から仕事のやり方まで

pythonを書籍で学ぶ際1冊目としておすすめなのが「独学プログラマー Python言語の基本から仕事のやり方まで」

この本を書いたのはコーリー・アルソフ(Cory Althoff)さんというプログラマーでゼロから独学で勉強していたという経歴があります。

説明されている内容がpythonだけに留まらないのがいいところ。

プログラミング全般や仕事をする上で重要となる知識、今後の学習の進め方についても触れられており独学で進める上でガイドブックとしても活用が期待できます。

詳細! Python 3 入門ノート

おすすめの本2冊目は「詳細! Python 3 入門ノート」

この本ではコードを読んで書くことがベストプラクティスであるという認識の下、538本のサンプルコードと154本のPythonファイルが用意されています。

この本の魅力は環境構築の仕方から基本的な文法についてまでの網羅性の高さ。

応用編ではAI(人工知能)で非常に重要な概念となる機械学習についても触れられており、pythonの基礎固めから応用レベルまで一冊で一気に引き上げることができます。

みんなのPython 第4版

おすすめの本3冊目は「みんなのPython 第4版」

この本は2006年に初版が発行されてから今に至るまで長く愛されている入門書になります。

この本も文法について網羅性が高くわからないことがあった時辞書のように使うことも可能。

本の中にあるサンプルコードもユーモアがありクスッと笑いながら勉強していくこともできます。

応用編としてデータ分析や機械学習についても触れられているのでどのレベルからでも新たな学びを得られるでしょう。

PythonをAI(人工知能)開発に使う時に、知っておきたいポイント

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まずAI(人工知能)を開発をする上で欠かせないステップは以下の通りになります。

  1. データを集める
  2. データを学習できるように整える
  3. 整えたデータからモデルを作る
  4. 性能を確かめる
  5. 実際にサービスに組み込む

これらの中で2から4についてはpythonのライブラリでほぼ対応可能です。

該当するのは早い速度で計算のできるnumpy、データの加工を行うpandas、可視化を行うmatplotlib、学習に必要なアルゴリズムの揃ったScikit-learnなど。
一方でScikit-learnにシンプルなデータセットはありますが、本格的なものを作るのであればネット上でデータセットを集めたりスクレイピングという手法を別で学習していく必要があります。また、どのサービスに組み込むかによってはpythonの知識だけでは不十分となる場合も。

このようにデータ集めやサービスの組み込みについてはpythonのライブラリの知識では足りない場合もあるので、どういったものを作るかに合わせ必要なものをピックアップしきちんと学習していきましょう。

 

asimo

今回は「AI(人工知能)と言えばpython」という関係性に注目しそもそもpythonとは何か、どうしてAI(人工知能)の開発で人気なのかからお伝えしました。

次に解説したのはpythonを学ぶのにおすすめの方法について。

作りたいものがどう動いているか写経で把握したりアレンジを加えていくのが1つ。
学習を始めたばかりの人は作りたいものをまずは目標として設定しそこから逆算して基礎から学習していくのがおすすめです。

それを行う上でおすすめのサイトと書籍を3つずつ紹介し、pythonによるAI(人工知能)開発で知っておきたいポイントとしてpythonのライブラリでどのステップなら対応できるか触れていきました。

中村
中村

pythonがAI(人工知能)開発でどういった役割を果たすかきちんと理解し学習や実際に開発したものを導入するまでに繋げられるといいですよね。

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